DE102012214360A1 - Speed-adaptive torsional vibration damper arrangement - Google Patents
Speed-adaptive torsional vibration damper arrangement Download PDFInfo
- Publication number
- DE102012214360A1 DE102012214360A1 DE102012214360.2A DE102012214360A DE102012214360A1 DE 102012214360 A1 DE102012214360 A1 DE 102012214360A1 DE 102012214360 A DE102012214360 A DE 102012214360A DE 102012214360 A1 DE102012214360 A1 DE 102012214360A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- spring
- torsional vibration
- vibration damper
- rotation
- drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
- F16F15/13128—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses the damping action being at least partially controlled by centrifugal masses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
- F16F15/133—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses using springs as elastic members, e.g. metallic springs
- F16F15/134—Wound springs
- F16F15/1343—Wound springs characterised by the spring mounting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
- F16F15/13157—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses with a kinematic mechanism or gear system, e.g. planetary
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Abstract
Eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung zum Übertragen einer Rotation von einem Antrieb zu einem Abtrieb umfasst ein mit dem Antrieb koppelbares Antriebsbauelement (60) und ein Abtriebsbauelement (42), das relativ zu dem Antriebsbauelement (60) um eine Rotationsachse (64) drehbar gelagert ist, wobei zwischen dem Antriebsbauelement (60) und dem Abtriebsbauelement (42) eine Federanordnung (62a–d), derart angeordnet ist, dass eine Drehung des Antriebsbauelements (60) gegenüber dem Abtriebsbauelement (42) gegen die Wirkung der Federanordnung (62a–d) erfolgt. Die Federanordnung (62a–d) umfasst zumindest eine Feder (62c), die derart gelagert ist, dass ein radialer Abstand zwischen der Rotationsachse (64) und der einen Feder (62c) in einer auf der Rotationsachse (64) senkrecht stehenden radialen Richtung (64) in Abhängigkeit von einer Rotationsgeschwindigkeit der einen Feder (62c) veränderbar ist.A torsional vibration damper arrangement for transmitting a rotation from a drive to an output comprises a drive component (60) which can be coupled to the drive and an output component (42) which is mounted rotatably about an axis of rotation (64) relative to the drive component (60) Drive component (60) and the output component (42) a spring arrangement (62a-d), is arranged such that a rotation of the drive component (60) relative to the output component (42) takes place against the action of the spring arrangement (62a-d). The spring arrangement (62a-d) comprises at least one spring (62c) which is mounted in such a way that a radial distance between the axis of rotation (64) and the one spring (62c) in a radial direction perpendicular to the axis of rotation (64) ( 64) can be changed as a function of a rotational speed of the one spring (62c).
Description
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung befassen sich mit Torsionsschwingungsdämpferanordnungen, insbesondere mit Torsionsschwingungsdämpferanordnungen, deren Dämpfungseigenschaften von einer mittels der Torsionsschwingungsdämpferanordnungen übertragenen Drehzahl abhängig sind. Embodiments of the present invention are concerned with torsional vibration damper arrangements, in particular with torsional vibration damper arrangements, the damping characteristics of which depend on a speed transmitted by means of the torsional vibration damper arrangements.
In Antriebssträngen, insbesondere von mit Brennkraftmaschinen betriebenen Fahrzeugen, kommt es häufig zu Drehungleichförmigkeiten in Form von Schwankungen des von der Kurbelwelle abgegebenen Drehmoments bzw. der abgegebenen Drehzahl. Dies ist unter anderem darin begründet, dass in Brennkraftmaschinen nur in diskreten Zeitabständen eine Energieeinleitung, beispielsweise durch Zünden eines Benzin-Luft-Gemisches, erfolgt, die in einer Rotationsbewegung resultiert. Durch den zeitdiskreten Energieeintrag unterliegt sowohl das von der Kurbelwelle abgegebene Drehmoment als auch die Drehzahl der Kurbelwelle Schwankungen bzw. Schwingungen um einen mittleren Wert. Diese Schwankungen sollen nachfolgend allgemein als Drehungleichförmigkeiten verstanden werden, welche zu Torsionsschwingungen im Antriebsstrang führen können, also zu Oszillationen der Drehzahl, die einer Rotation mit konstanter Drehzahl überlagert sind. In drive trains, in particular of vehicles powered by internal combustion engines, rotational nonuniformities in the form of fluctuations in the torque output by the crankshaft or in the output rotational speed frequently occur. This is due, inter alia, to the fact that in internal combustion engines an energy introduction takes place only at discrete time intervals, for example by igniting a gasoline-air mixture, which results in a rotational movement. Due to the time-discrete input of energy, both the torque output by the crankshaft and the speed of the crankshaft are subject to fluctuations or oscillations about an average value. These fluctuations are to be understood in the following generally as rotational irregularities, which can lead to torsional vibrations in the drive train, that is to oscillations of the rotational speed, which are superimposed on a rotation at constant speed.
Derartige Drehungleichförmigkeiten können im Fahrbetrieb spürbar sein, und sollen weitestgehend eliminiert bzw. gedämpft werden. Zu deren Dämpfung sind eine Reihe von Technologien bekannt. Beispielsweise kann durch den Einsatz von Kraft- bzw. Energiespeichern ein Teil der bei einer Drehungleichförmigkeit auftretenden Energie zwischengespeichert werden, um diese darauffolgend in den Antriebsstrang derart abzugeben, dass ein geglätteter Drehzahl- bzw. Drehmomentverlauf erreicht wird. Beispiele für solche Systeme sind unter anderem Zweimassenschwungräder (ZMS). Such rotational irregularities can be felt while driving, and should be eliminated or dampened as far as possible. For their damping, a number of technologies are known. For example, the use of energy or energy storage, a part of the energy occurring in a rotational irregularity are temporarily stored in order to subsequently deliver this in the drive train such that a smoothed speed or torque curve is achieved. Examples of such systems include dual-mass flywheels (DMFs).
Zweimassenschwungräder bestehen im Prinzip aus einem mit dem Antrieb koppelbaren Antriebsbauelement bzw. einer Primärschwungmasse und einem Abtriebsbauelement bzw. einer Sekundärschwungmasse, das relativ zu dem Antriebsbauelement um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist. Zwischen dem Antriebsbauelement und dem Abtriebsbauelement ist eine Federanordnung derart angeordnet, dass eine Drehung des Antriebsbauelements gegenüber dem Abtriebsbauelement gegen die Wirkung der Federanordnung erfolgt und Torsionsschwingungen gedämpft werden können. Two-mass flywheels consist in principle of a drive component which can be coupled to the drive or a primary flywheel mass and an output component or a secondary flywheel mass which is rotatably mounted about an axis of rotation relative to the drive component. Between the drive component and the output component, a spring arrangement is arranged such that a rotation of the drive component relative to the output component takes place against the action of the spring arrangement and torsional vibrations can be damped.
Durch die Aufteilung in die Primärschwungmasse auf der Motorseite und die Sekundärschwungmasse auf der Getriebeseite wird das Massenträgheitsmoment der drehenden Getriebeteile erhöht. Durch eine gezielte Abstimmung der Federanordnung, die beide Schwungmassen miteinander verbindet, kann die Resonanzfrequenz des ZMS deutlich unter die Leerlaufdrehzahl des Motors bzw. der bei dieser Drehzahl angeregten Torsionsschwingungen verlagert werden. Dadurch kann eine Drehschwingungsentkopplung des Motors vom Antriebsstrang stattfinden. Das ZMS wird dann im sog. überkritischen Zustand betrieben und wirkt als mechanischer Tiefpassfilter, die Drehungleichförmigkeiten des Motors werden durch das ZMS gedämpft bzw. sehr abgeschwächt übertragen. Due to the division into the primary flywheel on the engine side and the secondary flywheel on the transmission side, the moment of inertia of the rotating gear parts is increased. By a selective tuning of the spring arrangement, which connects the two flywheel masses with each other, the resonance frequency of the DMF can be shifted significantly below the idle speed of the engine or at this speed excited torsional vibrations. As a result, a torsional vibration decoupling of the engine from the drive train take place. The ZMS is then operated in the so-called. Supercritical state and acts as a mechanical low-pass filter, the rotational irregularities of the engine are attenuated by the ZMS or transmitted very attenuated.
Um die Entkopplungseigenschaften eines ZMS in einem breiten Betriebsbereich des Motorkennfelds nutzen zu können, werden unter Anderem Federn mit mehrstufigen Federsteifigkeiten eingesetzt, z. B. durch den Einsatz von zwei konzentrisch ineinander angeordneten Einzelfedern. Aufgrund der kontinuierlichen Anstrengungen, die Energieeffizienz von Fahrzeugen zu verbessern, werden häufig Antriebsstränge konzipiert, die von Motoren mit niedriger Drehzahl oder verkleinertem Hubraum bzw. niedrigerer Zylinderzahl („Downspeeding“ und „Downsizing“) angetrieben werden. Der immer weiter in den Fokus rückende niedrige Drehzahlbereich führt zu steigenden Anregungen von Drehungleichförmigkeiten. Zusätzlich werden neue Quellen von Drehungleichförmigkeiten geschaffen, beispielsweise durch Motoren mit Zylinderabschaltung, Start-/Stopp-Systemen und/oder Fahrzeuge mit unterschiedlichen Hybridisierungsstufen. Dies wiederum erfordert Torsionsschwingungsdämpferanordnungen, die in ihrer Leistungsfähigkeit bzw. der Fähigkeit, Drehungleichförmigkeiten zu dämpfen, noch über denjenigen der heutigen Systeme liegen, die also eine verbesserte Dämpfung von Torsionsschwingungen ermöglichen. In order to use the decoupling properties of a DMF in a wide operating range of the engine map, springs with multi-stage spring stiffness are used, among other springs. B. by the use of two concentric nested single springs. Due to the continuous efforts to improve the energy efficiency of vehicles, powertrains are often designed, which are driven by low-speed engines or reduced displacement or lower number of cylinders ("downspeeding" and "downsizing"). The ever-shrinking low speed range leads to increasing suggestions of rotational irregularities. In addition, new sources of rotational nonuniformity are provided, for example, by cylinder deactivation engines, start / stop systems, and / or vehicles having different levels of hybridization. This, in turn, requires torsional vibration damper arrangements that are still superior in their performance or the ability to dampen rotational irregularities over those of today's systems, which thus allow an improved damping of torsional vibrations.
Bislang werden zu diesem Zweck, beispielsweise die in der Europäischen Patentanmeldung
Es ist somit wünschenswert, Lösungen zur Verfügung zu stellen, die eine langzeitstabilere Rotationsabhängigkeit der Steifigkeit einer Federeinrichtung eines Torsionsschwingungsdämpfers ermöglichen. It is thus desirable to provide solutions that enable a long-term more stable rotation dependence of the rigidity of a spring device of a torsional vibration damper.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindungen ermöglichen dies dadurch, dass bei einer Torsionsschwingungsdämpferanordnung zum Übertragen einer Rotation von einem Antrieb zu einem Abtrieb, die ein mit dem Antrieb koppelbares Antriebsbauelement und ein mit dem Abtrieb koppelbares und relativ zu dem Antriebsbauelement um eine Rotationsachse drehbar gelagertes Abtriebsbauelement aufweist, eine zwischen dem Antriebsbauelement und dem Abtriebsbauelement angeordnete Federanordnung zumindest eine Feder umfasst, die derart gelagert ist, dass ein radialer Abstand zwischen der Rotationsachse und der einen Feder in einer auf der Rotationsachse senkrecht stehenden radialen Richtung in Abhängigkeit von einer Rotationsgeschwindigkeit der Feder veränderbar ist. Wenn eine Drehung des Antriebsbauelements gegenüber dem Abtriebsbauelement gegen die Wirkung der Federanordnung erfolgt, bewirkt die Veränderung des radialen Abstands der gesamten Feder von der Rotationsachse eine Veränderung der Steifigkeit des schwingungsfähigen System und somit eine von der Rotationsgeschwindigkeit abhängige Charakteristik der Federanordnung, die dazu verwendet werden kann, die Dämpfungseigenschaften nicht nur abhängig vom Drehmoment sondern zusätzlich auch abhängig von der Rotationsgeschwindigkeit den Bedürfnissen entsprechend optimal auszulegen. Dies kann zu Systemen führen, die Torsionsschwingungen über einen breiteren Drehzahlbereich effizient dämpfen können, wobei die Drehzahlabhängigkeit des Systems ohne die Verwendung von einem Verschleiß unterworfenen Komponenten erreicht werden, wie dies beispielsweise bei Systemen der Fall ist, bei denen eine Drehzahlabhängigkeit über Reibung erzielt wird. Das heißt, die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind äußerst langlebig. Some embodiments of the inventions make this possible in that, in a torsional vibration damper arrangement for transmitting rotation from a drive to an output, which has a drive component which can be coupled to the drive and a driven component which can be coupled to the output and is rotatably mounted about an axis of rotation relative to the drive component between the drive component and the driven component arranged spring arrangement comprises at least one spring which is mounted such that a radial distance between the rotation axis and the one spring in a direction perpendicular to the rotation axis radial direction in response to a rotational speed of the spring is variable. When rotation of the drive member relative to the output member occurs against the action of the spring assembly, varying the radial distance of the entire spring from the rotation axis causes a change in the stiffness of the oscillatory system and thus a rotational speed dependent characteristic of the spring assembly which may be used therefor , the damping properties not only dependent on the torque but also depending on the rotational speed of the needs of optimally designed. This can lead to systems that can efficiently damp torsional vibrations over a wider range of speeds, with the speed dependency of the system being achieved without the use of components subject to wear, as is the case, for example, with systems where friction-dependent speed dependence is achieved. That is, the embodiments of the present invention are extremely durable.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen vergrößert sich der radiale Abstand mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit. Federn, die radial weiter außen angelenkt werden, haben bereits bei ansonsten identischer Vorspannung eine erhöhte Steifigkeit des schwingungsfähigen Systems bzw. der Federanordnung zur Folge, was bei erhöhten Drehzahlen eine gewünschte effiziente Übertragung des Drehmoments mittels eines steifen Systems bewirken kann, ohne die bei niedrigen Drehzahlen wünschenswerte weiche Abstimmung zu beeinträchtigen. According to some embodiments, the radial distance increases with increasing rotational speed. Springs which are articulated radially further outside, even with otherwise identical bias increased rigidity of the oscillatory system or the spring arrangement result, which can cause a desired efficient transmission of torque by means of a rigid system at elevated speeds, without the at low speeds desirable soft voting.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist die zumindest eine Feder an beiden Enden der Feder in Federführungselementen gelagert, deren der Feder abgewandte Oberflächen sich jeweils an sich in der radialen Richtung erstreckenden Führungsflächen abstützen, deren relativer Abstand zueinander sich mit zunehmendem radialen Abstand von der Rotationsachse verringert. Bei steigender Drehzahl wirkt die vom Eigengewicht der Feder und der Federführungselemente abhängige steigende Fliehkraft nach außen auf die Feder und deren Federführungselemente. Durch die Führungsflächen mit sich verringerndem radialen Abstand kann ein von der Rotationsgeschwindigkeit abhängiger radialer Abstand der Feder von der Rotationsachse und damit eine rotationsgeschwindigkeitsabhängige Steifigkeit der Federanordnung erreicht werden, indem sich bei jeder Drehzahl ein Gleichgewicht zwischen der Fliehkraft und der Kraft zur zusätzlichen Kompression der Feder einstellt, das zusätzlich durch die Steifigkeit der Feder und den Winkel zwischen den Führungsflächen definiert wird. According to some embodiments, the at least one spring is mounted at both ends of the spring in spring guide elements whose surfaces facing away from the spring are supported in each case in the radial direction extending guide surfaces whose relative distance from each other decreases with increasing radial distance from the axis of rotation. With increasing speed acting on the weight of the spring and the spring guide elements increasing centrifugal force acts on the outside of the spring and its spring guide elements. By the guide surfaces with decreasing radial distance can be achieved depending on the rotational speed radial distance of the spring from the axis of rotation and thus a rotational speed-dependent stiffness of the spring assembly by adjusting at each speed, a balance between the centrifugal force and the force for additional compression of the spring , which is additionally defined by the stiffness of the spring and the angle between the guide surfaces.
Bei einigen Ausführungsbeispielen von Torsionsschwingungsdämpferanordnungen sind die Führungsflächen eben und die Flächennormalen der Führungsflächen schließen miteinander einen Winkel von < 30°, bevorzugt < 20° ein, was eine Selbsthemmung der radialen Beweglichkeit der Feder verhindern und Gleichzeitig zu einer signifikanten Änderung der Steifigkeit des schwingungsfähigen Systems führen kann. In some embodiments of torsional vibration damper arrangements, the guide surfaces are planar and the surface normals of the guide surfaces subtend an angle of <30 °, preferably <20 °, which prevent self-locking of the radial mobility of the spring and at the same time result in a significant change in the stiffness of the oscillatory system can.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen werden die Führungsflächen an ihrem radial äußeren Ende jeweils durch eine sich in Richtung der gegenüberliegenden Führungsfläche erstreckenden Nase begrenzt, die einen Anschlag für das Federführungselement bildet. Durch die radiale Länge der Führungsflächen bzw. die Position der Nasen an den Führungsflächen kann die maximale Veränderung der Federsteifigkeit konstruktiv vorgegeben werden. According to some embodiments, the guide surfaces are limited at their radially outer end in each case by a nose extending in the direction of the opposite guide surface, which forms a stop for the spring guide element. Due to the radial length of the guide surfaces and the position of the lugs on the guide surfaces, the maximum change in the spring stiffness can be specified constructively.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen erstrecken sich die Federführungselemente an der radial außen liegenden Seite der Feder um eine äußere Stützstrecke entlang der Feder, was ein unerwünschtes Durchbiegen der Feder unter dem Einfluss der Fliehkraft verhindern kann. According to some embodiments, the spring guide elements extend on the radially outer side of the spring about an outer support path along the spring, which can prevent unwanted bending of the spring under the influence of centrifugal force.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen erstrecken sich die Federführungselemente an der radial innen liegenden Seite der Feder um eine innere Stützstrecke entlang der Feder, was bei relativ zueinander geneigten Führungsflächen verhindern kann, dass sich die Federn nach radial innen durchbiegen, was die Federcharakteristik ungünstig beeinflussen oder im Extremfall sogar zum herausdrücken der Federn aus den Federführungselementen führen könnte. According to some embodiments, the spring guide elements extend on the radially inner side of the spring about an inner support path along the spring, which can prevent relative to each other inclined guide surfaces that the springs bend radially inward, which adversely affect the spring characteristic or even in extreme cases could lead to pushing out the springs from the spring guide elements.
Um eine einfache radiale Beweglichkeit der Federn zu gewährleisten, weisen bei einigen Ausführungsbeispielen die Federführungselemente an deren der Feder abgewandten Oberflächen ebene Gleitflächen auf, die an ebenen Führungsflächen anliegen. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen bestehen zu demselben Zweck die Federführungselemente vollständig oder zumindest deren Gleitflächen aus einem Kunststoff. In order to ensure a simple radial mobility of the springs, in some embodiments, the spring guide elements on their surfaces facing away from the spring planar sliding surfaces, which bear against planar guide surfaces. According to some embodiments, for the same purpose, the spring guide elements completely or at least their sliding surfaces made of a plastic.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen werden Federanordnungen verwendet, die sowohl drehzahladaptive Federn als auch nicht drehzahladaptive Federn umfassen, d.h. Federanordnungen, die ferner zumindest eine zweite Feder umfassen, die mit der ersten Feder in Serie zwischen dem Antriebsbauelement und dem Abtriebsbauelement geschaltet ist, wobei die zweite Feder derart gelagert ist, dass ein radialer Abstand zwischen der Rotationsachse und der zweiten Feder in der radialen Richtung in Abhängigkeit von der Rotationsgeschwindigkeit der zweiten Feder zumindest im Wesentlichen konstant bleibt. Dies ermöglicht kostengünstig mehrstufige Systeme zu konstruieren, die zusätzlich eine drehzahlabhängige Steifigkeit aufweisen. According to some embodiments, spring arrangements are used that include both speed-adaptive springs and non-speed-adaptive springs, i. Spring assemblies further comprising at least one second spring, which is connected in series with the first spring between the drive component and the output component, wherein the second spring is mounted such that a radial distance between the rotation axis and the second spring in the radial direction in Dependence on the rotational speed of the second spring remains at least substantially constant. This allows cost to construct multi-stage systems, which additionally have a speed-dependent stiffness.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung als federndes System in einem Zweimassenschwungrad verwendet, um dessen Eigenschaften zu verbessern bzw. um dessen optimale Wirksamkeit auf ein breiteres Drehzahlband auszudehnen. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung als Teil einer Phasenschieberanordnung in einem leistungsverzweigenden Torsionsschwingungsdämpfersystem verwendet, um dessen optimale erzielbare Torsionsschwingungsdämpfung bzw. Drehschwingungsdämpfung über einen breiteren Drehzahlbereich zu erzielen. According to one embodiment, a torsional vibration damper assembly is used as a resilient system in a dual mass flywheel to improve its characteristics or to extend its optimum effectiveness to a wider engine speed range. According to another embodiment, a torsional vibration damper assembly is used as part of a phase shifter assembly in a power split torsional vibration damper system to achieve its optimum achievable torsional vibration damping over a broader speed range.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend, Bezug nehmend auf die beigefügten Figuren, näher erläutert. Es zeigen: Preferred embodiments of the present invention will be explained in more detail below with reference to the attached figures. Show it:
Die Anwendungen für Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Torsionsschwingungsdämpferanordnungen sind vielfältig, beispielsweise können diese als Teil des schwingungsfähigen Systems in Zweimassenschwungrädern oder in leistungsverzweigenden Torsionsschwingungsdämpfersystemen verwendet werden. Während das Konzept des Zweimassenschwungrades schon länger bekannt ist, handelt es sich bei leistungsverzweigenden Torsionsschwingungsdämpfersystemen um eine jüngere Entwicklung. Um die Anwendbarkeit einer erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpferanordnung auch in einem leistungsverzweigenden Torsionsschwingungsdämpfersystemen zu illustrieren, wird daher vor einer detaillierteren Diskussion einiger Ausführungsbeispiele von Torsionsschwingungsdämpferanordnungen die Funktionsweise von leistungsverzweigenden Torsionsschwingungsdämpfersystemen anhand der
Der in
Das über die unterschiedlichen Drehmomentübertragungswege übertragene Drehmoment wird in einer Koppelanordnung
In dem ersten Drehmomentübertragungsweg
Liegt die Resonanzfrequenz wie oben beschrieben, wäre im gesamten Drehzahlband, in dem das Torsionsschwingungsdämpfersystem bei laufendem Antrieb betrieben wird, die Phasenverschiebung 180°. Diese würde im Fall der Übertragung von identischen Drehmomentanteilen über den ersten und zweiten Drehmomentübertragungsweg
Vor einer detaillierteren Beschreibung der Torsionsschwingungsdämpferanordnung, die zur drehzahladaptiven Veränderung der Phasencharakteristik der Phasenschieberanordnung
Dabei werden zunächst die Kraft- bzw. Drehmomentflüsse entlang der einzelnen Drehmomentübertragungswege
Im ersten Drehmomentübertragungsweg
Der erste Drehmomentübertragungsweg
Bei dem in
Bei dem in
Wie aus
Die im ersten Drehmomentübertragungsweg
Zur detaillierten Beschreibung der Funktionalität des Torsionsschwingungsdämpfersystems werde zunächst angenommen, dass in der zu übertragenden Rotation keine Drehungleichförmigkeiten auftreten, Torsionsschwingungen an der Antriebsseite
Bei einem schnellen Anstieg der Rotationsgeschwindigkeit, wie sie beim Auftreten einer Drehungleichförmigkeit bzw. einer Rotationsschwingung auftritt, wird der zweite Drehmomentübertragungsweg dieser Anregung ohne Phasenverzögerung unmittelbar folgen, was eine Beschleunigung des Planetenradträgers
Der hochfrequente schnelle Anstieg des Drehmoments bzw. der Drehzahl an der Primärmasse
Zusammengefasst werden so die Torsionsschwingungen an derjenigen Stelle, wo die beiden Drehmomente des ersten Drehmomentübertragungswegs
Mit den nachfolgend anhand der
Während eine radiale Position der Federn
Dadurch ändern sich die Hebelverhältnisse in dem schwingungsfähigen System der Torsionsschwingungsdämpferanordnung. Federn, die radial weiter außen angelenkt werden, haben eine erhöhte Steifigkeit des schwingungsfähigen Systems zur Folge, d.h. zum Erzeugen einer vorgegebenen Relativverdrehung zwischen dem Antriebsbauelement
Mit anderen Worten wird bei dem in
Die Führungsflächen
Der Abstand der Führungsflächen
Zum Erzeugen eines drehzahlunabhängigen Anteils an der Federcharakteristik sind zusätzlich an den Zwischenelementen
Anders ausgedrückt ist bei dem in den
Die
Die Zwischenelemente
Wenngleich in den vorhergehenden Abschnitten überwiegend im Zusammenhang mit Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge diskutiert, versteht es sich von selbst, dass alternative Ausführungsformen von Torsionsschwingungsdämpferanordnungen in nahezu beliebigen Antriebssträngen verwendet werden können, um die Gleichförmigkeit der Bewegung, die über die Torsionsschwingungsdämpferanordnung übertragen wird, zu erhöhen. Dies kann beispielsweise auch bei industriellen und stationär betriebenen Maschinen oder dergleichen von großem Vorteil sein, wenn es auf eine Gleichmäßigkeit der Bewegung ankommt. Weitere Anwendungsbeispiele sind Hybridangetriebene Fahrzeuge, also Fahrzeuge, bei denen die Antriebsleistung alternativ oder gleichzeitig von Verbrennungskraftmaschinen und Elektromotoren zur Verfügung gestellt wird. Although discussed in the preceding sections primarily in the context of automotive combustion engines, it should be understood that alternative embodiments of torsional vibration damper assemblies can be used in virtually any drive train to increase the uniformity of motion transmitted through the torsional vibration damper assembly. This can also be of great advantage, for example, in industrial and stationary machines or the like, when it comes to a uniformity of the movement. Further examples of applications are hybrid-powered vehicles, ie vehicles in which the Drive power is provided alternatively or simultaneously by internal combustion engines and electric motors.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 2 2
- Antriebsseite driving side
- 4 4
- Abtriebsseite output side
- 6 6
- erster Drehmomentübertragungsweg first torque transmission path
- 8 8th
- zweiter Drehmomentübertragungsweg second torque transmission path
- 10 10
- Koppelanordnung coupling arrangement
- 12 12
- Phasenschieberanordnung Phase shifter arrangement
- 24 24
- Primärmasse primary mass
- 26 26
- Planetenradträger planet
- 28 28
- Planetenrad planet
- 30 30
- Wälzlager roller bearing
- 32 32
- abtriebsseitige Verzahnung output-side toothing
- 34 34
- antriebsseitige Verzahnung drive-side toothing
- 36 36
- abtriebsseitiges Hohlrad output ring gear
- 38 38
- Deckblech cover sheet
- 40 40
- Schraubendruckfeder Helical compression spring
- 42 42
- Abtriebsbauelement output device
- 44 44
- Hohlradträger ring gear
- 46 46
- antriebsseitiges Hohlrad drive-side ring gear
- 48 48
- Dichtblech sealing plate
- 50 50
- Sekundärschwungrad secondary flywheel
- 60 60
- Antriebsbauelement drive component
- 62a–d62a-d
- Federn feathers
- 64 64
- Rotationsachse axis of rotation
- 66a–d66a-d
- Federführungselemente Spring guide elements
- 68a–d68a-d
- Führungsflächen guide surfaces
- 70a–c70a-c
- Zwischenelement intermediate element
- 72a–d72a-d
- Nase nose
- 74b–c74b-c
- Feder feather
- 76a–d76a-d
- radial innerer Anschlag radially inner stop
- 78a–c78a-c
- ringförmiger Innenträger annular inner support
- 80 80
- radiale Richtungradial direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1584838 A1 [0007] EP 1584838 A1 [0007]
Claims (15)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012214360.2A DE102012214360A1 (en) | 2012-08-13 | 2012-08-13 | Speed-adaptive torsional vibration damper arrangement |
PCT/EP2013/064754 WO2014026810A1 (en) | 2012-08-13 | 2013-07-12 | Speed-adaptive torsional vibration damper arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012214360.2A DE102012214360A1 (en) | 2012-08-13 | 2012-08-13 | Speed-adaptive torsional vibration damper arrangement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012214360A1 true DE102012214360A1 (en) | 2014-02-13 |
Family
ID=48783252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102012214360.2A Withdrawn DE102012214360A1 (en) | 2012-08-13 | 2012-08-13 | Speed-adaptive torsional vibration damper arrangement |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102012214360A1 (en) |
WO (1) | WO2014026810A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10130044A1 (en) * | 2001-06-21 | 2003-01-02 | Volkswagen Ag | Rotary oscillation damper for vehicle crankshaft comprises hub, inside which inertial masses are mounted, with elastomeric strips between whose rigidity varies with tension or compression they experience |
EP1584838A1 (en) | 2004-04-07 | 2005-10-12 | BorgWarner Inc. | Torsional vibration damper |
DE102005034338A1 (en) * | 2005-07-22 | 2007-01-25 | Zf Friedrichshafen Ag | torsional vibration damper |
DE102008052902A1 (en) * | 2008-10-23 | 2010-04-29 | Voith Patent Gmbh | Device for reducing torsional vibrations |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19812303A1 (en) * | 1998-03-20 | 1999-09-23 | Mannesmann Sachs Ag | Torsion oscillation dampener has energy storage unit sliding on axis |
JP2000283236A (en) * | 1999-03-29 | 2000-10-13 | Valeo Unisia Transmission Kk | Fly wheel |
DE102008057112A1 (en) * | 2007-12-03 | 2009-06-04 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Rotational vibration damper for use as torsional vibration damper of clutch disk in drive train of motor vehicle, has spring element arranged between pivots, where spring element is tension spring or compression spring |
-
2012
- 2012-08-13 DE DE102012214360.2A patent/DE102012214360A1/en not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-07-12 WO PCT/EP2013/064754 patent/WO2014026810A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10130044A1 (en) * | 2001-06-21 | 2003-01-02 | Volkswagen Ag | Rotary oscillation damper for vehicle crankshaft comprises hub, inside which inertial masses are mounted, with elastomeric strips between whose rigidity varies with tension or compression they experience |
EP1584838A1 (en) | 2004-04-07 | 2005-10-12 | BorgWarner Inc. | Torsional vibration damper |
DE102005034338A1 (en) * | 2005-07-22 | 2007-01-25 | Zf Friedrichshafen Ag | torsional vibration damper |
DE102008052902A1 (en) * | 2008-10-23 | 2010-04-29 | Voith Patent Gmbh | Device for reducing torsional vibrations |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014026810A1 (en) | 2014-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2577106B1 (en) | Hydrodynamic coupling device | |
DE112008002980B4 (en) | Torque converter with turbine mass absorber | |
EP2912336B1 (en) | Torsional vibration damping arrangement with power splitting | |
WO2009067988A1 (en) | Power transmission device comprising a damper that can be adapted to rotational speed, and method for improving the damping behaviour | |
EP2567120A1 (en) | Torque transmission assembly, in particular hydrodynamic torque converter, fluid coupling or wet-running clutch | |
DE102012220278A1 (en) | Torque converter for transferring rotational torque of drive motor to gear box in passenger car, has centrifugal force pendulums arranged at rotatable element in rotational torque flux between input and output sides | |
DE102012214361A1 (en) | Torsional vibration damper, dual-mass flywheel and power-split torsional vibration damper system | |
EP3060828A1 (en) | Torsional vibration isolation device | |
WO2013167345A1 (en) | Torsional vibration damping arrangement, in particular for the powertrain of a vehicle | |
EP2108859B1 (en) | Method and system for oscillation reduction in the power transmission of a motor vehicle including a gearbox | |
DE102015201030A1 (en) | Powertrain for a motor vehicle | |
EP2753845B1 (en) | Torsional vibration damper arrangement, in particular for the drive train of a vehicle | |
EP2882979B1 (en) | Split torque torsional vibration damper arrangement | |
DE112015002846B4 (en) | starter device | |
DE10312786B4 (en) | Dual-mass flywheel with two torsion dampers connected in series | |
WO2014026814A1 (en) | Torsional vibration damping arrangement for the powertrain in a vehicle | |
WO2015018413A1 (en) | Torsional vibration damper | |
DE102011104407B4 (en) | Vibration isolation device | |
DE102012205794A1 (en) | Powertrain for multi-axial vehicle, has deflection mass oscillating arrangement with speed-dependent natural frequency that has deflection mass carried on deflection mass carrier that is deflectable corresponding to ground relative position | |
DE102012214360A1 (en) | Speed-adaptive torsional vibration damper arrangement | |
WO2015149803A1 (en) | Torque transmission device | |
WO2016041700A1 (en) | Torsional vibration damper and start-up element | |
DE102011017657A1 (en) | Torque transmitting arrangement for powertrain of vehicle, has pendulum mass displacement unit provided with deflection mass carrier and deflection mass coupling assembly, which is deflected from base position of deflection mass assembly | |
DE10312785A1 (en) | Dual-mass flywheel with two torsion dampers connected in series | |
DE102021122712A1 (en) | Clutch assembly, drive assembly and method of assembling a clutch assembly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |